影响时差法超声波流量计测量精度的主要因素-仪表展览网

影响时差法超声波流量计测量精度的主要因素

2013/1/17 9:30:12

影响时差法超声波流量计测量精度的主要因素有：
    1、上下游直管段对超声波流量计测量准确度的影响
　　时差法超声波流量计标定系数K是雷诺数的函数，流体从层流过渡到紊流，流速分布不均匀，标定系数K将产生较大的变化，从而引起测量准确度下降，根据要求，换能器应安装在上游直管段为10D，下游直管段为5D的位置，对于上游存在泵、阀等设备时直管段的长度，要求“距离紊流、震动、热源、噪音源和射线源越远越好”。如果换能器安装位置的上游有泵、阀等设备，要求直管段为30D以上。
　　因此，直管段长度是保证测量准确度的主要因素。
    2、超声波流量计安装管道参数设置对测量准确度的影响
　　管道参数设置准确与否，与测量准确度关系密切。如果管道材质及尺寸的设置与实际管道尺寸不相符，将使理论管道流通截面积与实际流通截面积产生误差，导致最终结果不准确，另外，换能器之间的发射间距是根据流体(声速、动力粘度)、管道(材质和尺寸)、换能器的安装方式(V法或Z法)等各种参数综合运算的结果，换能器的安装距离产生偏差，也会引起很大的测量误差。其中管道内径的设置和安装距离对测量准确度影响比较突出，据有关资料介绍，若管道内径误差±1%，则引起约±3%的流量误差；若安装距离误差±1mm将产生±1%以内的流量误差。可见，只有正确设置管道参数，换能器才能安装准确，减少管道参数设置对测量准确度的影响。
    3、超声波流量计换能器安装位置对测量准确度的影响
　　时差法超声波流量计换能器的安装有反射式(V型)和直射式(Z型)两种方式，利用Z法安装声束行程短，可以增强信号强度。我厂用于测量化纤循环水的两台流量计先后采用了两种方式进行安装，Z法的测量效果明显优于V法，而且另外五个检测点都采用Z法安装，测量效果比较好。
　　另外，换能器必须安装在与管线正切的方向，否则会影响声波的发射和接收，进而影响测量准确度。
    4、含气量对超声波流量计测量准确度的影响
　　含气量对测量数据也有很大影响。不溶气体具有非常低的声阻抗，可能造成声束分散。含气量大时，将减小声波信号的强度。Vaer是该流量计表征含气量的参数，通常状态下Vaer<50。如果泵至换能器前直管段太短，就会气泡严重影响测量。
　　因此，要消除含气量，必须保证换能器前后直管段的长度。
    5、耦合剂对超声波流量计测量准确度的影响
　　为了保证换能器和管道充分接触，安装换能器时需要往管道表面均匀地涂一层耦合剂，一般厚度为(2～3)mm。应将耦合剂内的气泡和颗粒挤出去，换能器的发射面应紧密的贴在管壁上。测量循环水的流量计大多安装在水井中，安装环境潮湿，有时会被水淹，如果选用一般的耦合剂，在很短时间内便会失效，影响超声波流量计测量准确度。因此，必须选用特制的防水耦合剂。
      耦合剂有使用有效期，据生产商介绍，一般耦合剂可以使用18个月，因此，为了保证测量准确度，每18个月应该重新安装换能器，更换耦合剂。